碳以及氮、硫

非金属

（一）氯气，溴和碘

氯气

1、Cl2的物理性质

在通常情况下，氯气为黄绿色气体，有刺激性气味的有毒气体.易液化，能溶于水(1∶2)，氯水颜色呈淡黄色。闻Cl2时：应距Cl2一尺左右，用手轻轻扇一下集气瓶口上方空气，让少量的Cl2进入鼻孔。

2、Cl2的化学性质

（1）与金属反应

2Na + Cl2点燃

2NaCl(白烟)；Cu + Cl2

点燃

CuCl2(棕黄色烟，加少量水显绿色，冲稀后变蓝色)；

2Fe + 3Cl2点燃

2FeCl3(棕红色烟，加少量水显棕黄色)

（2）与非金属反应

H2 + Cl2点燃

2HCl(仓白色火焰，白雾)。纯净的H2可在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰。HCl（溶解度1∶

500）溶于水成为盐酸.

（3）与水反应：Cl2 + H2O ＝HCl + HClO

说明：氯气的水溶液称为氯水，由于氯气不是简单的溶于水，而是与水反应，氯水的成分和性质较为复杂。氯水的主要成分有氯气、盐酸、次氯酸等，氯水也兼具有这几种物质的性质。如次氯酸具有漂白性，氯水也具有漂白性。

（4）与碱反应：Cl2 + 2NaOH ＝NaClO + NaCl + H2O（该反应可用于Cl2的尾气处理）；

工业上用Cl2与石灰乳作用制漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2＝CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O

漂白粉就是利用氯气与氢氧化钙反应制成的。漂白粉的主要成分是C a C l

2和C a(C l O)

2

，有效成分是

C a(C l O)

2

漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2 + H2O + CO2＝CaCO3↓ + 2HClO；起漂白杀菌作用的是HClO。该反应也说明了碳酸（CO2 + H2O）的酸性强于次氯酸，反应原理是强酸制取弱酸。

次氯酸的性质：

（5）与盐溶液的置换反应：

Cl2 + 2NaI ＝2NaCl + I2（该反应常用作Cl2的检验）；Cl2 + 2NaBr ＝2NaCl + Br2

氯水性质实验

氯水、久置氯水、液氯成分比较：

（6）氯碱工业

（1）概念：工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2

，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

（2）原料：饱和食盐水 （3）原理：2NaCl + 2H 2O 电解

2NaOH + Cl 2↑+ H 2↑

溴和碘

（1）溴称为海洋元素

（2）溴单质和碘单质的物理性质

溴在常温下为红棕色液体（惟一的液态非金属单质），极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气；碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华（常用于分离提纯碘）。二者在水中溶解度都较小，都易溶于酒精等有机溶剂。

②萃取：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。

（3）氯、溴、碘单质氧化性的强弱：氯、溴、碘的氧化性：Cl 2>Br 2>I 2;还原性：Cl －

实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱：

（4）碘的特性：遇淀粉变蓝色（常用来检验碘的存在） （5）卤素离子的检验

在含有Cl －

、Br －

、I －

的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色、浅黄色、黄色的卤化银沉淀．若再加入稀硝酸．沉淀不溶解

（6）海水提溴与海洋的综合利用

①海水提溴：大体分为三个步骤：浓缩→氧化→提取。

②海水的综合利用

【知识·链接】

①碘的氧化性较弱，遇变价金属得低价化合物。如碘与铁反应生成FeI2

②氯、溴、碘的单质都能与H2反应，生成HX;HCl、HBr、HI都易溶于水，且都是强酸。

③氯、溴、碘的单质都能与水反应：X2＋H2O=HX+HXO,但反应程度依次减弱。

④AgBr为浅黄色难溶物；AgI为黄色难溶物。二者见光都易分解。

⑤卤素离子的检验：在含有Cl－的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色沉淀，若再加入稀硝酸．沉淀不溶解。

（二）碳

1．多种多样的碳单质

（1）同素异形体的定义：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体

（2）碳的同素异形体：金刚石、石墨、C60、碳纳米管及其他碳单质，性质不同是因为他们的碳原子排列方式不同

（3）碳的化学性质（主要为还原性）：与氧气、氧化铁和氧化铜等金属氧化物、CO2等反应。

2．广泛存在的含碳化合物：常见的含碳化合物

有机化合物：如蛋白质、淀粉、油脂、以及石油、液化气、天然气等的主要成分；

无机化合物：CO、CO2、H2CO3、碳酸钠、碳酸氢钠、大理石、方解石、白云石、菱锌矿、菱镁矿、菱铁矿等。

（1）重要的两种盐：Na2CO3（碳酸盐）和NaHCO3（碳酸氢盐）

①主要的物理性质和应用：

碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法

①热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。

②和酸反应生成气体的速率不同。分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应快、产生气体相应多的为碳酸氢钠，另一个为碳酸钠。

③阴离子不同。分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为碳酸钠，另一个为碳酸氢钠（特别注意：该方法必须取极稀溶液）。

主要的化学性质

碳酸钠与碳酸氢钠之间的转化：

溶液中：NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3

固体中：2NaHCO3△

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

注意：固体NaHCO3和固体Na2CO3鉴别用加热的方法，NaHCO3分解